A biologia das cavernas



Bioespeleologia: a ciência da vida nas cavernas



A bioespeleologia é a ciência que estuda os organismos e sua relação com o ambiente cavernícola, bem como o meio externo ao qual a caverna está associada. A parir deste princípio podemos citar algumas subdivisões de estudos.



O ambiente cavernícola



Em qualquer região natural, os organismos e o meio ambiente inter-relacionam, para promover uma troca de matérias (Orgânicas e inorgânicas). Assim, a uma mata tropical corresponde uma flora e fauna diferente da existente em um cerrado, em um deserto, nas profundezas do mar ou em uma caverna.

Espeleotema conhecido como bolo-de-noiva, na Caverna do Diabo

Uma subdivisão da Biosfera (fina camada em torno de nosso planeta onde existe vida) são os domínios que definem os vários habitats.



Estes domínios são o Paraepígeo, o Epígeo, o Endógeo, o Proepígeo e o Hipógeo, correspondente a uma divisão descendente dos habitats, que vão desde os topos das grandes matas até as profundezas das cavernas, acima e abaixo do lençol freático.
O Domínio Hipógeo, que inclui as cavernas, as fraturas das rochas, as minas artificiais e o meio intersticial, é, portanto, o que interessa aos bioespeleólogos, apesar de que, só por meio de um estudo mais abrangente e comparativo, é posível entender a especificidade do ambiente das cavernas. Algumas características destes ambiestes são:

A pequena variação diária da temperatura, que é sempre menor que a média externa;
A elevada umidade realtiva do ar, que é sempre maior que a média externa;
A ausência total de luz nas zonas mais profundas;
A pequena quantidade de nutrientes, que, ainda assim, são necessariamente importados da superfície.

A ação de tais fatores no ambiente das cavernas ocore em três níveis diferenciados. Estes níveis, denominados zonas, são definidos em função da interação do ambiente interno da caverna com o externo.

- Zona 1 - (entradas) é aquela onde a luz incide direta ou indiretamente e a temperatura e a umidade relativa acompanham as variações externas.



- Zona 2 - são os locais onde a ausência de luz é total, existindo, no entanto, variações de temperatura e umidade por força das correntes de ar entre os meios externo e interno.



- Zona 3 - é marcada pelas trevas permanentes, pela amenidade e constância da temperatura, sendo a umidade relativa do ar muito elevada, geralmente entre 90% e 100%.

Este zoneamento das cavernas tem como objetivo o seu estudo biológico, dado que, de uma forma geral, estas zonas condicionam ao longo do desenvolvimento da cavidade uma florta e uma fauna bastante diferenciada.

A comunidade cavernícola



A comunidade, no sentido ecológico, inclui todas as populações de uma dada área: população de organismos tanto da espécie vegetal como a da animal.

Cara-do-Diabo, desenho formado na parede de calcário da Caverna do Diabo, no Parque Estadual de Jacupiranga, localizado no Vale do Ribeira, entre as cidades de Iporanga e Eldorado (SP)

Comunidade e ambiente inerte estão interrelacionados e interatuam para promover uma troca de materiais entre si, funcionando como um sistema: o ecossistema.



Para uma compreensão da função e estrutura de um ecossistema, tomemos uma plantação como exemplo:



A luz, fonte de energia, é introduzida no sistema vivo por intermédio dos produtores (organismos autótrofos, principalmente as plantas verdes), que sintetizam carboidratos (glicose) pela fotossíntese.



Estas plantas vão servir de alimento a pequenos roedores denominados consumidores primários (organismos heterótrofos que conseguem energia por meio dos produtores). Os roedores vão servir de alimento para cobras, que são consumidores secundários (animais que obtêm energia indiretamente dos produtores), que por sua vez servirão de alimento para as aves de rapina (consumidores terciários).



Fungos e bactérias (decompositores) que vivem no solo deccompõem a matéria orgânica das plantas e dos animais mortos, devolvendo-a ao meio ambiente.



O arranjo produtor-consumidor-decompositor é denominado cadeia alimentar, e a cada passagem alimentar (ou nível trófico) há uma diminuição e perda de energia para o meio ambiente.

Cortinado, Caverna do Diabo no PE Jacupiranga

Nas cavernas, no entanto, pela ausência de luz, não sobrevivem as plantas clorofiladas, que são a base da cadeia alimentar. Algumas bactérias conseguem produzir alimento no escuro, contribuindo para o suprimento alimentar da comunidade cavernícola. Assim, no interior dessas cavidades existe um tipo de cadeia alimentar que se inicia pela matéria vegetal ou animal morta e parcialmente decomposta e cujos consumidores primários são denominados saprófagos.



O ambiente das cavernas se caracteriza por um pequeno suprimento de alimentos que são geralmente importados do meio externo por animais ou correntes d'água.



É de importância a presença de morcegos em cavernas pela quantidade de guano (fezes) fornecido, que serve como fonte de alimento para diversos animais, tais como baratas, minhocas, caracóis, miriápodes, além de outros organismos.



A pequena quantidade de alimentos é um dos mais importantes fatores que limitam a fauna cavernícola tanto quantitativa como qualitativa. Os animais das cavernas são comumente onívoros (comem de tudo) e apresentam baixas taxas metabólicas (pequeno consumo de nutrientes).



Assim, pássaros ou mamíferos nunca passam todo o seu ciclo vital em cavernas, pois precisam alimentar-se continuamente para manter sua temperatura corporal e seu alto metabolismo. Répteis (como cobras), que possuem sua temperatura corpórea baixa, não necessitam, por esta razão, de muito alimento e conseguem sobreviver por períodos relativamente longo no interior das cavernas.



Também sapos, salamandras, peixes e artrópodes (crustáceos, insetos, aranhas) são, pela mesma razão, bons cavernícolas em potencial, se considerado este baixo metabolismo.



Alguns mecanismos homeostáticos comuns nos animais de superfície não são necessários nos cavernícolas, dada as condições estáveis do microclima interno. Por outro lado, eles necessitam de adaptações e órgãos de sentidos especiais que lhes permitam sobreviver, alimentar-se e reproduzir-se no escuro.



A classificação dos animais como veremos a seguir é baseada no nível de adaptação e distribuição deles no ambiente cavernícola.



Classificação dos animais de caverna



Animais de diversos grupos sistemáticos freqüentam ou habitam as cavernas. Alguns são encontrados tanto dentro como fora. Outros só vivem em cavernas, e atingem tal nível de especialização e adaptação a este ambiente que não conseguem sobreviver fora dele, a não ser em condições artificiais.



Esta especialização se deu por força da evolução e seleção natual de espécies que antes habitavam a superfície.



Segundo Delamare Deboutteville (1960), em seu estudo Biologie des Eaux Souterraines e Continentales, observa-se a existência de uma grande gama de animais que vivem especialmente nas águas intersticiais (entre os grãos de areia nas parais, por exemplo) e que abrangem uma grande distribuição e capacidade de sobrevivência em locais com grandes variações de salinidade. Daí a possibilidade de que também formas de vida originalmente marinhas tenham atingido as cavernas por esta via.

Espeleotemas da Caverna do Diabo

Assim como estes, outros animais de superfície já são pré-adaptados à vida em caverna com condições de sobreviver naquele ambiente por períodos curtos ou mesmo por todo o seu ciclo vital.



Os animais de cavernas são então classificados de acordo com sua distribuição e ocorrência nas cavernas, e pela maior ou menor adapatação a elas.



Desde o início da Bioespeleologia a classificação destes animais gerou controvérsia, mas é praticamente universal a divisão deles nos seguintes grupos:



Trogloxenos



Visitantes ocasionais das cavernas, que, apesar de não terem condições de desenvolver todo seu ciclo biológico nelas, ali penetram por períodos relativamente curtos e a pequenas profundidades. Dentre eles podemos citar ratos, lontras, iraras, pacas, gambás etc., que as vezes penetram alguns quilômetros em busca de alimentos; aves noturnas como corujas, que fazem ninhos junto às entradas; ou rãs, sapos e alguns moluscos, que nelas se protegem do intenso calor do sol e, por fim, o homem, que, como turista, ecoturista ou estudioso, se aventura pelas galerias e salões internos.



Troglófilos



São animais que têm condições de desenvolver seu ciclo de vida tanto no meio externo como nas cavernas e que normalmente as colonizam. Em geral, apresentam uma ampla distribuição espacial na caverna e formam, não raras vezes, numerosas populações.



Diversos são os grupos de animais nesta categoria, destacando-se, entre eles, crustáceos e centopéias, incluindo várioas gêneros e espécies típicas da fauna cavernícola.



Troglóbios



São os verdadeiros cavernícolas. Perfeitamente adaptados à vida nesse ambiente, estes animais são praticamente incapazes de sobreviver no meio externo, em conseqüência do nível de especialização de seus órgãos e diversas outras adaptações morfológicas e fisiológicas.



Várias caracteristicas distinguem os troglóbios dos demais animais que freqüentam as cavernas: normalmente apresentam órgãos de visão atrofiados ou ausentes; em sua maioria apresentam despigmentação; nos insetos normalmente faltam as asas.

Caverna do Diabo, a única caverna iluminada do Brasil, localizada no Vale do Ribeira (SP)

Geralmente apresentam um maior crescimento dos apêndices, em especial os tácteis como antenas, palpos, cílicos e patas, possuindo uma lata sensibilidade química e mecânica, que pemite detectar as vibrações do ar e da água (sons, correntes de ar etc.). A falta de pigmentos também facilita a percepção a nível do sistema nervoso central.



A estas adaptações morfológicas somam-se adaptações fisiológicas, principalmente, seu metabolismo é baixo, seu crescimento, desenvolvimento e maturação são muito lentos e sua longevidade muito grande.



Em alguns casos, os troglóbios apresentam ovos maiores e em menor número que os animais de superfície. Da mesma forma, nos insetos o número de mudas é normalmente menor e a fase larval dura comparativamente pouco tempo.



Inúmeras outras características distinguem estes animais, que denominados "fósseis vivos" por Darwin, têm na caverna simultaneamente seu refúgio e sua prisão. 



Os troglóbios têm sua distribuição restrita a alguns locais de algumas cavernas e poucos grupos são representados por animais desta categoria, sendo em grande parte aquáticos.



Os principais troglóbios se encontram entre peixes, crustáceos, diplópodes, algumas planárias e raros anfíbios como o famoso Proteus das cavernas da Iugoslávia, o primeiro troglóbio conhecido.



Arqueologia e palentologia nas cavernas

Introdução às ciências



Os pisos, concavidades e reentrâncias das cavernas são normalmente recobertos ou preenchidos por sedimentos provenientes da superfície, trazidos em grande parte por enxurradas e cursos d'água. Tal tipo de depósito representa um dos mais ricos campos de estudo para a Paleontolgia e a Arqueologia.

Detalhe de espeleotemas na Caverna do Diabo (SP)

A riqueza desses jazigos fossíleferos é marcada pela alta concentração de ossos e restos vegetais que vão dar às cavernas e pelo costumeiro bom estado de conservação, quando comparados aos depósitos semelhantes formados na superfície.



Várias são as origens desses depósitos fossilíferos e arqueológicos em cavernas:



1) Animais que têm suas tocas naqueles ambientes e morrem por lá, deixando suas ossadas. Tais animais, enquanto vivos, deixam ainda na cavernas os ossos de suas presas e coprólitos.



2) Ossos de animais que morrem por quedas em abismos.



3) Ossos, conchas e vegetais carregados para dentro das cavernas por enchurradas e cursos d'água.



4) Sepultamento e demais vestígios de ocupação humana em tempos passados. Tais vestígios, constituídos basicamente por restos de alimentos, coprólitos e esqueletos, estão geralmente associados a marcas de fogueiras, restos de construções, utensílios e ferramentas destes grupos primitivos. Em certas regiões, são também associados a pinturas e gravuras rupestres que recobrem as paredes internas e externas do abrigo.



Este tipo de material, especialmente o de composição orgânica, quando depositado na superfície externa, sofre os efeitos destrutivos do sol, das chuvas, das bruscas variações de temperatura, geadas etc. e também a ação de diversos decompositores.



Em cavernas, no entanto, o teto rochoso o protege das intempéries e, pela ausência de luz, não existem plantas como no exterior, cujas as raízes muitas vezes destroem o material soterrado. A preservação de ossos é ainda favorecida no abiente cavernícola onde prevalecem condições alcalinas diversas daquelas da superfície.



O principal objetivo da Paleontologia é de reconstruir a história da antiga flora e fauna da área, conseguindo informações, também, sobre seu clima, suas flutuações, seus aspectos geomorfológicos e diversos outros dados de interesse.



Da mesma forma, a Arqueologia busca reconstruir e/ou entender, por meio dos vestígios encontrados, as características e eculiarridades dos povos de antigas culturas.



A interpretação dos sítiso paleontológicos e arqueológicos é normalmente baseada na superposição dos depósitos ao longo do tempo e sua correspondente estratigrafia: o mais antigo estaria mais fundo e o depósito mais recente estaria mais próximo da superfície. Tal método adota como pressuposto que a deposição se faz com estratificação horizontal e que os depósitos não foram pertubados ao longo do tempo.



Em cavernas isto não ocorre senão raríssimas vezes. Os depósitos neste ambiente estão normalmente sujeitos a distúrbios como desmoronamentos, enxurradas, concrecionamento, recorte de novas galerias, inundações etc. Devido a isto, tais depósitos se apresentam normalmente descontínuos e perturbados tornado inútil estabelecer cortes horizontais extensos para estartigrafia. Assim, o estudo tem que ser feito na dissecção de pequenas áreas e na sua posterior montagem.

Espeleotema iluminado na Caverna do Diabo.

Tal trabalho requer a participação efetiva de especialistas de diversas áreas do conhecimento e não devem, em hipótese alguma, ser realizado por curiosos que, por vezes, inconscientemente arriscam-se em "pesquisas" que fogem ao rigor científico e que, na maioria dos casos, destroem documentos fundamentais à compreensão de nosso passado natural e cultural.



Paleontologia



No Brasil, a Paleontolgia, a Arqueologia e a Espeleologia têm uma origem comum consubstanciada no trabalho pioneiro de Peter Wilhelm Lund nas cavernas de Minas Gerais.



Este ilustre naturalista dinamarquês pesquisou as cavernas da região do Vale do Rio das Velas (Lagoa Santa), no período entre 1835 e 1844, e de seu trabalho originou-se, além das magníficas coleções paleontológicas, também uma obra bibliográfica extensa.



Nos achados de Lund se agrupam representantes fósseis e recentes de toda uma fauna regional, reunindo cerca de 200 espécies animais e despojos de mais de 30 indivíduos representando um dos mais antigos povos que habitaram as terras brasileiras: o Home da Lagoa Santa.



Entre os fósseis animais encontrados pelo pesquisador, salientam-se as "preguiças terrestres gigantes", "tatus-gigantes", mastodontes, lhamas, ursos, cavalos, capivras gigantes, o tigre-dete-de-sabre e muitos outros animais que forma freqüenrtes no Pleistoceno (a partir de 1 milhão de anos atrás) Sul-Americano, mas extinguiram-se por completo.



Nas coleções de Lund são também representados alguns animais do Pleistoceno que sobreviveram até nossos dias, ainda com pequenas modificações. É o caso da anta, da capivara, dos porcos-do-mato e queixadas, dos veados, alguns felinos, tatus pequenos, gambás e tamanduás.



Na segunda metade do séc. XIX e início do séc. XX, várias pesquisas paleontológicas forma realizadas em cavernas brasileiras. Em 1889, o naturalista C. Schreiner descobriu um esqueleto quase completo de megatério em uma caverna nas proximidades de Jacobina, na Bahia. Em diversas outras regiões de Minas e São Paulo, sucederam-se novas descobertas, geralmente fortuitas e assistemáticas.

Espeleotema conhecido como mão-de-Deus, localizado na Caverna do Diabo.

Em fins do séc. XIX, o Governo de São Paulo, reconhecendo o valor do trabalho de Lund e visando a apliar tal tipo de estudo, contrata o naturalista Ricardo Krone para pesquisar as cavernas da região do Vale do Ribeira.



Krone, em apenas alguns meses de trabalho na área de Iporanga e Eldorado (Vale do Ribeira), explorou e cadastrou 41 cavernas e montou um aprimeira coleção de fósseis que viria mais tarde ser descrita pelo cientista argentino Florentino Ameghino e pelo paleontólogo brasileiro Carlos de Paula Couto.



Na coleção de Krone, além de representantes de diversos gêneros de roedores, tatus, lebres, felinos, porcos-do-mato, veados, morcegos e marsupiais, constam também ossadas de gliptodontes, megaloniquídeos (Lund) que evidenciam a presença de uma fauna já extinta dos depósitos das cavernas da região.



Na década de 70 várias forma as descobertas de fósseis por espeleólogos em cavernas de diversos Estados brasileiros: Bahia, Minas Gerais, São Paulo, Ceará etc.



Em 1977, uma equipe do Centro Excursionista Universitário, desenvolvendo pesquisa pelo Departamento de Paleontologia da SBE, contando com o auxílio da FAPESP e orientação do Dr, Paulo E. Vanzolini (MZ-USP), descobriu o mais importante depósito fossilífero de cavernas até então estudado em São Paulo. Tal depósito - Abismo do Fóssil (SP-145) - localizado no Petar, apresentou-se rico em ossada de animais recentes e extintos. Entre os últimos salientam-se ossadas e dentes de megatérios, celidotérios, gliptodontes, toxodontes e outros representantes da fauna pleistocênica sul-americana.
A mesma equipe identificou cerca de uma dezena de sítios paleontológicos na mesma região e, em 1978, descobriu a primeira ossada (crânio incompleto) de um urso fóssil no Ceará (Gruta do Urso Fóssil - CE-05 - em Ubajara).



Os depósitos fossilíferos em cavernas brasileiras são basicamente de origem recente e/ou pleistocênica, sendo raíssimas as excessões como o representante da família Heptaxodontidae, o Tetrastylus (Ameghino), de idade pliocênica, descrito por Paula Couto.



As coleções e descrições sobres esta fauna em caverna do Brasil são muito reduzidas e, sem dúvida, os espeleólogos interessados e conscientes muito poderão contribuir para seu conhecimento e estudo.



A arqueologia brasileira, por sua vez, também pode muito se beneficiar do trabalho dos espeleólogos. São também as cavernas um dos mais importantes repositórios dos vestígios de povos que habitaram as terras brasileiras nos tempos remotos.



Arqueologia



Na região da Lagoa Santa (MG), ou pesquisadores H. V. Walter, Aníbal Matos e Dr. Arnaldo Cathoud escavaram e estudaram mais de 100 esqueletos humanos provenientes das cavernas e abrigos de pedra existentes na área. Nestas mesmas pesquisas forma encontrados artefatos de pedra em abundância, material cerâmico e diversos vestígios da ocupação humana daqueles abrigos, como níveis de fogueira, restos de alimentação etc.



Nos estudos destes pesquisadores salienta-se a descoberta do "Homem de Pedro Leopoldo", em 1940, na Gruta da Lagoa Funda (MG) e do "Homem de Confins", em 1935, encontrado da Gruta de Confins (MG), abaixo de uma espessa camada estalagmítica.



Ainda em Minas Gerais, inúmeras escavações foram realizada muitas vezes sem a necessária seriedade científica, o que levou à destruição de sítios arqueológicos de fundamental importância.



Como trabalhos sistemáticos e sérios, podemos citar os desenvolvidos pela Missão Franco-Brasileira sob a coordenação de Annette Laming-Emperaire (1975), que realizou na Lapa Vermelha II a mais completa escavação arqueológica em sítios cobertos no Brasil.



Nesta pesquisa, apesar do pouco material cultural encontrado, houve um avanço considerável na metodologia de trabalho e coligiram-se informações fundamentais para que se tivisse uma idéia mais completa a respeito das variações ecológicas da área.

Outro trabalho que merece destaque é o desenvolvimento pelo Instituto de Arqueologia Brasileira (IAB), que, a partir de 1968, vem pesquisando com afinco várias cavernas e abrigos do Vale do São Francisco, tendo encontrado riquíssimo material arqueológico que inclui artefatos líticos e ósseos, cerâmica, sinalações e sepulatmento, entre outros.



Vários outros pesquisadores estudaram sítios cobertos (cavernas e abrigos rochosos) em diversos cantos do Brasil, a maioria deles nas décadas de 60 e 70. Apenas a título de referência, citamos alguns deles sem preocupação de oferecer listagens ou aprofundar o valor e significado de suas pesquisas.



São inúmeras e importantes as descobertas arqueológicas em sítios cobertos (abrigos rochosos e cavernas), apesar de relativamente escassos se comparados com os sítiso a céu aberto, que são a grande maioria no Brasil. São ainda imoprtantes estes sítios pela conservação do material e pelas informações que preservam sobre a história do clima, da fauna e da vegetação na área onde se encontram, permitindo uma visão mais ecológica da cultura dos povos que os habitavam e utlilizaram.



O Mundo das Cavernas: Parte 3
O Mundo das Cavernas: Tudo que você queria saber sobre cavernas mas tinha medo de escuro.

Apoio
Revista Eco Turismo
Secretaria Estadual de Meio Ambiente de São Paulo
ONG Pé no Mato

Fonte de pesquisa
A Problemática do Estudo de Biologia em Cavernas (Epeleo-Tema)
Princípios de Espeleologia Exterior (PAMA)
O Ambiente das Cavernas (SBE)
Pesquisas do Conjunto Hidrológico das Áreas (SBE)
Espeleologia no Brasil (PAMA)
Topografia Subterrânea Aplicada às Cavernas (P. Kruger)
Cavernas Brasileiras (Melhoramentos)

Nota
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